Alors que l’industrie de l’intelligence artificielle se réchauffe, Karman Industries tente de la calmer.
La startup Signal Hill affirme avoir développé un système de refroidissement qui utilise la technologie des moteurs de fusée SpaceX pour limiter l'impact environnemental des centres de données, en les refroidissant avec moins d'espace, moins d'énergie et sans eau.
Elle a récemment levé 20 millions de dollars et prévoit de commencer à construire ses premiers compresseurs à Long Beach plus tard cette année.
« Notre thèse de haut niveau est que nous pourrions construire le meilleur compresseur du marché en utilisant la technologie la plus récente et la plus performante », a déclaré David Tease, directeur général de Karman. « Nous souhaitons réduire la consommation électrique de refroidissement afin que vous disposiez du moyen le plus efficace de refroidir ces puces. »
Les puces haut de gamme et coûteuses qui alimentent l’IA peuvent ralentir ou s’éteindre en cas de surchauffe. Ils peuvent atteindre plus de 200 degrés, mais doivent être inférieurs à 150 degrés pour fonctionner au mieux.
Les entrepôts frigorifiques remplis de dizaines de milliers d’entre eux peuvent nécessiter des champs remplis d’équipements et d’énormes quantités d’eau.
Karman a développé un système de refroidissement similaire aux pompes à chaleur d'une maison moyenne, sauf que ses pompes utilisent du dioxyde de carbone liquide comme réfrigérant, qui circule à l'aide de la technologie des moteurs-fusées plutôt que des ventilateurs. Les pompes efficaces de l'entreprise peuvent réduire de 80 % l'espace requis pour les équipements de refroidissement des centres de données.
Au fil des années, les centres de données ont utilisé des ventilateurs et la climatisation pour souffler de l'air froid sur les puces. Les installations plus grandes font passer du liquide froid dans des tubes situés à proximité des copeaux pour absorber la chaleur. Ce liquide chaud est envoyé à l'extérieur vers une cour de refroidissement, où de vastes réseaux de canalisations utilisent autant d'eau qu'une ville pour évacuer la chaleur.
Un centre de données de 50 mégawatts consomme également suffisamment d’électricité pour alimenter une ville de taille moyenne.
Comme l’IA dispose de centres de données de grande taille, ajoutant de plus en plus de puces, elle a eu besoin de plus en plus d’espace et d’énergie pour le refroidissement.
« C'est en quelque sorte une bataille perdue d'avance, surtout quand vous continuez à densifier vos jetons », a déclaré Tease.
Les systèmes de refroidissement représentent jusqu'à 40 % de la consommation électrique d'un centre de données et un centre de données de taille moyenne consomme de l'eau par jour.
Près de 100 gigawatts de nouvelle capacité de centres de données seront ajoutés d’ici 2030 et les contraintes énergétiques sont devenues le principal obstacle à l’expansion. Les centres de données américains consommeront environ 8 % de toute l’électricité du pays d’ici 2030, selon l’Agence internationale de l’énergie.
Partout aux États-Unis, des communautés ont commencé à protester contre la construction de centres de données, craignant que les besoins en électricité et en eau ne mettent à rude épreuve les infrastructures et n’augmentent les coûts pour les consommateurs. Les systèmes de refroidissement devraient utiliser jusqu’à 33 milliards de gallons d’eau d’ici 2028 par an.
Les grandes entreprises technologiques et les investisseurs en capital-risque dépensent des milliards de dollars pour remplacer les technologies anciennes par des solutions économes en énergie. Microsoft a annoncé une nouvelle conception de centre de données qui n'utilise aucune eau pour le refroidissement. L'entreprise s'est récemment engagée à veiller à ce que ses centres de données n'augmentent pas les coûts d'électricité ou ne privent pas d'eau les communautés voisines.
Le marché du refroidissement des centres de données devrait passer d’environ 11 milliards de dollars en 2025 à près de 25 milliards de dollars d’ici 2032.
Pour servir ce marché apparemment insatiable, Karman a développé un compresseur rotatif qui tourne à 30 000 tours par minute – presque que les compresseurs traditionnels – pour déplacer la chaleur.
« Il y a trois ou quatre ans, c'était très difficile à réaliser simplement parce que les moteurs n'existaient pas. Les composants automobiles atteignent ces vitesses », a déclaré Chiranjeev Kalra, co-fondateur et directeur de la technologie de Karman.
Environ un tiers des 23 personnes de l'équipe de Karman venaient de SpaceX ou de Rocket Lab, et ils ont coopté les technologies de l'ingénierie aérospatiale et des véhicules électriques pour concevoir la mécanique des moteurs à grande vitesse.
Le système utilise un type spécial de dioxyde de carbone sous haute pression pour transférer la chaleur du centre de données vers l'air extérieur. Selon les conditions, il peut effectuer la même quantité de refroidissement en utilisant moins de la moitié de l'énergie.
La pompe à chaleur de Karman peut soit rejeter la chaleur dans l'air, soit la diriger vers un refroidissement supplémentaire, ou même vers la production d'électricité.
L'un des principaux arguments de vente de ces systèmes est qu'ils ne nécessitent pas d'eau, ce qui permettra de créer des centres de données dans des endroits où l'eau est rare.
Dans les endroits très chauds comme le Texas et l'Arizona, les systèmes de refroidissement ont du mal, soit en utilisant trop d'eau pour refroidir, soit en devant étrangler les puces pour les empêcher de surchauffer.
Le dernier cycle de financement de Karman porte le montant total levé à plus de 30 millions de dollars. Les principaux participants comprenaient Riot Venture, Sunflower Capital, Space VC, Wonder Ventures et l'ancien PDG d'Intel et VMware, Pat Gelsinger.
Karman a déclaré qu'elle commencerait les livraisons aux clients à l'été 2026 à partir de son usine de fabrication de Los Angeles, conçue pour fabriquer 100 unités par an. Le plan est de quadrupler à terme la capacité.
En cas de succès, Karman pourrait réduire la part de marché de Trane Technologies et de Schneider Electric, les leaders des systèmes de rejet de chaleur.
